39.S1切换比例优化专题创新案例

VOLTE S1切换比例优化专题创新案

例

2019年8月

目录

S1切换比例优化专题创新案例 (3)

一、概述 (3)

1.1 案例背景 (3)

1.2 问题来源 (3)

二、创新方案 (3)

2.1 原理介绍 (3)

2.1.1切换的含义及目的 (3)

2.1.2切换发生的过程 (4)

2.1.3 站内切换流程 (4)

2.1.4 S1切换流程 (5)

2.1.5 X2切换流程 (6)

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2.2导致S1切换主要原因 (8)

2.3重点参数介绍 (8)

2.3.1 基于链路故障的X2自动删除开关 (8)

2.3.2 X2自动删除切换入次数门限 (9)

2.3.3 X2自动删除切换出次数门限 (10)

2.3.4基于X2信息更新邻区配置开关 (10)

2.4 方案实施情况 (11)

2.4.1 实施范围 (11)

2.4.2 X2相关参数配置核查 (11)

2.4.3 修改与推荐值不一致X2相关配置参数 (12)

2.5 方案实施效果 (13)

三、经验总结 (14)

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S1切换比例优化专题创新案例

【摘要】切换成功率以及切换时延是移动保持类的重要指标之一，按照涉及的网元关系可分为ENB内切换成功率以及ENB间（包括X2切换和S1切换）切换成功率，切换成功率的高低以及切换时延的多少,直接影响用户感知，是重点考核的指标之一，本文主要论述茂名在分析与优化S1切换异常小区时，通过修改X2自建立计数门限、基于对端请求的X2配置删除开关等13项参数配置成功降低S1切换比例，达到提升X2切换比例的效果，仅以此案例形式与大家交流和探讨S1切换比例专题优化经验。

【关键字】S1切换比例、X2切换、SCTP链路、X2自删除、邻区配置

【业务类别】KPI优化、参数优化

一、概述

1.1 案例背景

茂名全网的S1切换高比例小区较多，切换比例异常。在LTE 中当源eNB 和目标eNB 不在同一个MME 或者不存在X2链路时，将采用S1切换，由于S1切换的流程比X2切换多，存在的信令交互节点也比X2切换多，不仅在切换过程中耗时较多，且切换失败的风险会高于X2切换，S1切换主要用于跨MME 之间的基站间的切换，X2切换是LTE 网络特有的切换流程和优势，在提高S1切换成功率的同时，尽量降低S1切换占比，可以有效提高全网的切换成功率，降低切换时延，改善用户的感知。

1.2 问题来源

茂名分公司在处理质差小区单时，发现部分小区在有X2切换请求次数的前提下S1切换比例过高，通过对问题小区的X2自建链开关、SCTP 链路配置等参数进行核查时，发现基站X2自建链开关已打开且存在X2链路和SCTP 链路配置。针对此问题，我们进行了专题的研究及参数优化。

二、创新方案

2.1 原理介绍

2.1.1切换的含义及目的

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当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上，这个过程就是切换。

在LTE系统中，切换可以分为站内切换、站间切换（或基于X2口切换、基于S1口切换），当X2接口数据配置完善且工作良好的情况下就会发生X2切换，否则基站间就会发生S1切换。一般来说X2切换的优先级高于S1切换。

2.1.2切换发生的过程

切换判决准备—测量报告控制和测量报告上报

基站根据不同的需要利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务，在RRC重配消息中携带 MeasConfig 信元给UE下发测量配置；UE收到配置信息后，对测量对象实施测量，并用测量上报标准进行结果评估，当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告，比如A2\A3等事件。基站通过终端上报的测量报告判决是否执行切换。

当判决条件达到时，执行以下步骤：

●切换准备：目标网络完成资源预留

●切换执行：源基站通知UE执行切换；UE在目标基站上连接完成

●切换完成：源基站释放资源、链路，删除用户信息

值得注意的是LTE系统中，切换命令封装在消息RRC_CONN_RECFG信令消息中。

2.1.3 站内切换流程

当UE所在的源小区和要切换的目标小区同属一个eNB时，发生eNB内切换。eNB 内切换是各种情形中最为简单的一种，因为切换过程中不涉及eNB与eNB之间的信息交互，也就是X2、S1接口上没有信令操作，只是在一个eNB内的两个小区之间进行资源配置，所以基站在内部进行判决，并且不需要向核心网申请更换数据传输路径。

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2.1.4 S1切换流程

S1切换流程与X2切换类似，只不过所有的站间交互信令及数据转发都需要通过S1口到核心网进行转发，时延比X2口略大。协议36.300中规定eNodeB 间切换一般都要通过X2接口进行，但当如下条件中的任何一个成立时则会触发S1接口的eNodeB 间切换：

（1）源eNodeB 和目标eNodeB 之间不存在X2接口；

（

2）源eNodeB 尝试通过X2接口切换，但被目标eNodeB 拒绝。

从LTE 网络结构来看，可以把两个eNodeB 与MME 之间的S1接口连同MME 实体看做是一个逻辑X2接口，相比较于通过X2接口的流程，通过S1接口切换的流程在切换准备过程和切换完成过程有所不同。S1切换的前提条件：目标基站和源基站没有配置X2链路，或是配置的X2链路不可用。如果同时配置了X2和S1链路，优先走X2切换。下图中的流程没有跨MME 和SGW ，相对简单。即使涉及跨MME ，主流程差异不大，主要在核心网的信令会更多。

2.1.5 X2切换流程

当UE所在的源小区和要切换的目标小区不属于同一eNodeB时，发生eNodeB间切换，eNodeB间切换流程复杂，需要加入X2和S1接口的信令操作。X2切换的前提条件是目标基站和源基站配置了X2链路，且链路可用。

◆在接到测量报告后需要先通过X2接口向目标小区发送切换申请（目标小区是否存在接

入资源）；

◆得到目标小区反馈后（此时目标小区资源准备已完成）才会向终端发送切换命令，并向

目标侧发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息的SNStatus Transfer消息；

◆待UE在目标小区接入后，目标小区会向核心网发送路径更换请求，目的是通知核心网

将终端的业务转移到目标小区，更新用户面和控制面的节点关系；

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在切换成功后，目标eNB通知源eNB释放无线资源。X2切换优先级大于S1切换，保证了切换时延更短，用户感知更好。

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第8页, 共15页 2.2导致S1切换主要原因

LTE 中当源eNB 和目标eNB 不在同一个MME 的范围或者不存在X2连接时，将采用S1切换。目前只存在一个MME ，所以当选择进行S1切换时，说明X2连接存在问题。

从目前对S1切换处理来看，导致S1切换的主要原因占比如下：X2的SCTP 链路状态及配置参数不正常占比75%；邻区关系和邻区参数配置错误占比11%；基站故障导致占比6%；路由关系配置错误占比4%；其他原因占比4%。

2.3重点参数介绍

2.3.1 基于链路故障的X2自动删除开关

该参数表示基于链路故障触发的X2自动删除功能以及基于X2利用情况触发的X2自动删除功能是否生效，包含如下子开关：

基于链路故障的X2自动删除开关：当该开关为开时，基于链路故障触发的X2自动删除功能生效。该参数仅适用于FDD 及TDD ；

基于X2利用情况的X2协商自动删除开关：当该开关为开时，基于X2利用情况且本对占比, SCTP 链路

状态及配置参

数异常, 75%,

75%占比, 其他, 4%, 4%占比, 路由关系

配置错误, 4%,

4%

占比, 基站

故障, 6%, 6%

占比, 邻区关系

和邻区参数配

置错误, 11%,

11%导致S1切换的主要原因占比

端协商的X2自动删除功能生效。如果打开“X2自删除标准协同开关”，无论对端是否为华为基站，只要支持标准协议定义的自删除协商方式，均可以在X2链路状态正常场景下生效。该参数仅适用于FDD及TDD；

基于X2利用情况的X2非协商自动删除开关：当该开关为开时，基于X2利用情况且本对端不协商的X2自动删除功能生效。该开关针对X2链路状态正常，对端为非华为基站且未打开X2自删除标准协同开关的场景生效。该参数仅适用于FDD及TDD。

对无线网络性能的影响：基于链路故障的X2自动删除开关：当该开关为ON时，可以删除故障的X2配置，防止这类配置占用X2规格。基于链路故障触发的X2删除功能无法识别故障的具体类型，一段时间内持续故障的X2链路都会被删除。当该开关为OFF时，基于链路故障触发X2自动删除功能不生效，无法自动删除故障的X2配置，导致X2规格被占用，新的X2配置无法加入；基于X2利用情况的X2协商自动删除开关：当该开关为ON时，可以删除利用率低的X2配置，防止这类配置占用X2规格。当该开关为OFF时，基于X2利用情况触发X2自动删除功能不生效，无法自动删除这类X2配置，导致X2规格被占用，新的X2配置无法加入。本端的X2配置删除可能引起X2对端基站无法成功协商X2链路，导致X2对端基站出现X2接口故障告警；基于X2利用情况的X2非协商自动删除开关：当该开关为ON时，可以删除利用率低的X2配置，防止这类配置占用X2规格。当该开关为OFF时，基于X2利用情况触发X2自动删除功能不生效，无法自动删除这类X2配置，导致X2规格被占用，新的X2配置无法加入。本端的X2配置删除可能引起X2对端基站无法成功协商X2链路，导致X2对端基站出现X2接口故障告警。

2.3.2 X2自动删除切换入次数门限

该参数表示基于X2利用情况触发的X2自动删除功能对应的切换入次数判断门限。在定时器时长内统计到的该X2链路承载的切换入次数小于等于本门限值，且切换出次数小于等于X2SonDeleteHoOutNumThd，如果X2链路上没有协同业务在运行，可以触发该X2链路的自动删除。该参数仅适用于FDD及TDD。

对无线网络性能的影响：该参数设置的越小，基于X2利用情况的删除判断条件越严格，会导致利用率低的配置不能及时清除，占用X2链路规格，影响新X2链路的加入；该参数设置的越大，基于X2利用情况的删除判断条件越容易满足，可能导致误删除，之后又自动建

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立X2，产生乒乓增删。

2.3.3 X2自动删除切换出次数门限

该参数表示基于X2利用情况触发的X2自动删除功能对应的切换出次数判断门限。在定时器时长内统计到的该X2链路承载的切换出次数小于等于本门限值，且切换入次数小于等于X2SonDeleteHoInNumThd，如果X2链路上没有协同业务在运行，可以触发该X2链路的自动删除。该参数仅适用于FDD及TDD；

对无线网络性能的影响：该参数设置的越小，基于X2利用情况的删除判断条件越严格，会导致利用率低的配置不能及时清除，占用X2链路规格，影响新X2链路的加入；该参数设置的越大，基于X2利用情况的删除判断条件越容易满足，可能导致误删除，之后又自动建立X2，产生乒乓增删。

2.3.4基于X2信息更新邻区配置开关

该开关用于控制基站是否根据收到的X2口协议消息（X2 SETUP REQUEST、X2 SETUP RESPONSE、ENB CONFIGURATION UPDATE）自动更新基站邻区相关配置数据，包含以下子开关：添加邻区配置开关：当本开关配置为开时，基站根据收到的X2口协议消息自动添加外部小区及相关配置；当本开关配置为关时，则基站不根据收到的X2口协议消息自动添加外部小区及相关配置；

修改邻区配置开关：当本开关配置为开时，基站根据收到的X2口协议消息自动更新邻区及外部小区相关配置，当本开关为关时，则基站不根据收到的X2口协议消息自动更新邻区及外部小区相关配置；

删除邻区配置开关：当本开关配置为开时，基站根据收到的X2口协议消息自动删除邻区、EUTRAN黑名单邻区及外部小区相关配置；当本开关为关时，则基站不根据收到的X2口协议消息自动删除邻区、EUTRAN黑名单邻区及外部小区相关配置；

添加频点配置开关：当本开关配置为开时，基站根据收到的X2口协议消息，自动添加新增/更新邻区信息带来新的频点到基站本地小区的异频频点列表中；当本开关配置为关时，则基站不根据收到的X2口协议消息自动添加新频点信息到本地小区的异频频点，并禁止添加新频点的小区到NCL中，删除新频点对应的NRT；

更新外部小区从频带配置开关：当本开关配置为开时，支持通过X2接口传递本站点下

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小区的从频段配置，且支持基于其它站点X2接口传递的从频段配置更新本站点下外部小区的从频段配置；当本开关配置为关时，基站X2接口消息中不携带从频段配置，也不会基于其它站点传递的从频段配置更新外部小区的从频段配置；

当网络中使用CME联动修改基站配置数据，且这些参数的修改会通过X2口协议消息通知到邻站时（例如eNodeBId、CellId、LocalCellId、CnOperator、CnOperatorTa、CellOp、PhyCellId、DlEarfcn），为了防止CME全网联动修改和X2自动更新产生冲突，导致数据配置丢失或者异常，需要关闭上述开关，基站不自动更新配置数据。

当网络中不使用CME联动修改基站配置数据，而是需要使用X2口自动更新功能时，需要打开上述开关，基站自动根据X2口协议消息更新邻区相关配置。

对无线网络性能的影响：如果ADD_NCELL_CFG_SW或MOD_NCELL_CFG_SW配置为关，且不通过CME联动修改与邻区有关的配置参数，则会导致邻站的邻区配置不能同步更新，影响切换成功率；如果ADD_NCELL_CFG_SW或MOD_NCELL_CFG_SW配置为开，且通过CME联动修改与邻区有关的配置参数，则自动更新和CME更新可能产生冲突导致配置丢失或异常。

如果DEL_NCELL_CFG_SW配置为关，且不通过CME修改邻区有关配置时，不通过X2更新消息删除邻区配置，在PCI重复的场景下会导致切换失败；如果DEL_NCELL_CFG_SW配置为开时，在手动去激活小区或S1短时故障后恢复等场景下可能导致邻区被误删除，可能会造成切换成功率指标下降。

2.4 方案实施情况

2.4.1 实施范围

茂名华为全网1008个站点。

2.4.2 X2相关参数配置核查

通过X2相关的20项参数配置核查，发现X2自建立计数门限、基于对端请求的X2配置删除开关等13项参数配置与推荐值不一致。

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2.4.3 修改与推荐值不一致X2相关配置参数

本轮参数主要通过修改基于对端请求的X2配置删除开关、基于故障触发的X2自动删除定时器(分)、X2自建立计数门限等13个参数达到降低S1切换比例的效果。

="MOD

GLOBALPROCSWITCH:PEERREQBASEDX2DELSWITCH=ON,X2SERVEDCELLTYPE=CONFIGURED_CELL ,X2SONDELETESWITCH=BASED_ON_X2FAULT-1&BASED_ON_X2USAGE_WITH_NEGO-1&BASED_O N_X2USAGE_WITHOUT_NEGO-1;{"&B5&"}"

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第13页, 共15页 ="MOD

GLOBALPROCSWITCH:X2SONDELETETIMERFORX2FAULT=10080,X2SONDELETEHOINNUMTHD=1,X 2SONDELETEHOOUTNUMTHD=1,X2SONSETUPNUMTHD=10,X2BASEDUPTNCELLCFGSWITCH=ADD _NCELL_CFG_SW -0&MOD_NCELL_CFG_SW -1&DEL_NCELL_CFG_SW -1&ADD_FREQ_CFG_SW -0;{"&B5&"}"

2.5 方案实施效果

通过修改与推荐值不一致X2相关配置参数后，茂名华为全网S1切换占比由7月份均值

3.4%下降至0.7%（修改后日均值），环比下降幅度79.41%，优化效果显著。 优化后X2接口切换请求次数由优化前41805750（日均值）次，抬升至47710629（日均值）次，同比增幅1

4.12%。

0.0%

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

3.0%

3.5%

4.0%

茂名华为全网S1切换比例

茂名华为全网S1切换比例

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三、

经验总结

经过本轮从S1切换比例过高的优化经验分析总结，导致S1切换的主要原因如下：

1、X2的SCTP 链路状态及配置参数不正常；

2、邻区关系和邻区参数配置错误；

3、源侧eNodeB 与目标侧eNodeB 不在同一个MME 的范围；

4、基站故障；路由关系配置错误；X2策略不合理等。

1） 核查源小区和目标小区状态：

若存在基站故障告警需排查故障，若存在严重的上行干扰需排查干扰，若存在传输故障、闪断以及基站挂死需上站排障。

2）核查X2的SCTP链路状态及配置参数

保证本端与对端的X2的SCTP链路正常搭建，而且要保证X2的SCTP链路的有效性，对其进行定期核查，删除冗余的X2的SCTP链路释放资源。

3）核查路由关系配置

由于X2的SCTP链路是通过IP地址来识别查找的，如果SCTP链路中的IP地址配置错误，会导致无法正确识别对端基站并进行连接，所以要保证IP地址配置的准确率。

4）邻区关系和邻区参数检查

要保证邻接关系与配置的X2的SCTP链路一致，添加与删除都要保持一致，同时也要保证邻区配置参数、切换参数的准确性，对错配、漏配参数进行修改和定期核查。

5）制定合理的X2策略

可以通过制定合适的X2策略，配置X2自删除检测开启门限、S1切换成功次数门限值、X2切换成功次数门限值、X2自建立/自删除统计定时器长度（小时）等类似参数。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6sol.html